Un nuevo material desarrollado por los ingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder puede transformarse en formas complejas y preprogramadas a través de estímulos de luz y temperatura, lo que permite que una clavija cuadrada literal se transforme y encaje en un agujero redondo antes de volver por completo a su forma original.
El material controlable que cambia de forma, descrito hoy en la revista avances científicos , podría tener amplias aplicaciones para la fabricación, robótica, dispositivos biomédicos y músculos artificiales.
"La capacidad de formar materiales que pueden oscilar repetidamente entre dos formas independientes exponiéndolas a la luz abrirá una amplia gama de nuevas aplicaciones y enfoques en áreas como la fabricación aditiva, la robótica y los biomateriales", dijo Christopher Bowman., autor principal del nuevo estudio y profesor distinguido en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica CHBE de CU Boulder.
Los esfuerzos anteriores han utilizado una variedad de mecanismos físicos para alterar el tamaño, la forma o la textura de un objeto con estímulos programables. Sin embargo, dichos materiales históricamente han sido limitados en tamaño o extensión y los cambios de estado del objeto han demostrado ser difíciles de revertir por completo.
El nuevo material CU Boulder logra transformaciones bidireccionales fácilmente programables a nivel macroscópico mediante el uso de elastómeros de cristal líquido LCE, la misma tecnología que subyace en las pantallas de televisión modernas. La disposición molecular única de los LCE los hace susceptibles al cambio dinámico a través del calor yligero.
Para resolver esto, los investigadores instalaron un disparador activado por luz a las redes LCE que puede establecer una alineación molecular deseada por adelantado al exponer el objeto a longitudes de onda de luz particulares. El disparador permanece inactivo hasta que se expone a los estímulos de calor correspondientes.Por ejemplo, un cisne de origami doblado a mano programado de esta manera permanecerá doblado a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se calienta a 200 grados Fahrenheit, el cisne se relaja en una sábana plana. Más tarde, cuando se enfría de nuevo a temperatura ambiente, recuperará gradualmentesu forma de cisne preprogramada.
La capacidad de cambiar y luego retroceder le da a este nuevo material una amplia gama de posibles aplicaciones, especialmente para futuros dispositivos biomédicos que podrían volverse más flexibles y adaptables que nunca.
"Vemos esto como un elegante sistema fundamental para transformar las propiedades de un objeto", dijo Matthew McBride, autor principal del nuevo estudio e investigador postdoctoral en CHBE. "Planeamos continuar optimizando y explorando las posibilidades de esta tecnología. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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